复混沌系统的稳态控制

混沌系统的多稳态具有复杂性和非预期性,引起了人们的极大关注,如何针对混沌系统进行稳态控制还没有有效的方法.混沌吸引子是复混沌系统典型的动态特性.本文的主要目标是选择合适的控制方法使复混沌系统在预定的位置范围获得期望的稳态吸引子.本文即针对复混沌稳态吸引子的控制问题,提出了分段函数控制器和比例正弦函数控制器,分别用于实现稳态吸引子的位置控制和形状控制,其中混沌吸引子的位置由分段函数的间隔控制,混沌吸引子的形状由系统参数或正弦函数控制.这两种控制器简单可行,易于实现.最后,通过复Lorenz混沌系统和一个物理实例Duffing振子仿真实验验证了所提出控制器的有效性.     

具有平面晶体对称性混沌吸引子的分形极限图

提出用混沌函数构造具有平面晶体群对称性混沌吸引子的上半平面、方极限和圆极限分形图的简便方法.通过确定单个混沌吸引子所在的基本区域,利用同胚仿射变换,把基本区域中的混沌吸引子自相似地映射到上半平面,进而生成方极限、圆极限分形图.这些图案具有很好的艺术渲染力.该方法使单个混沌吸引子保持几何结构不变,但图形在整体上却具有很好分形自相似的性质.     

时滞反馈Lorenz系统的混沌特性及其电路实现

在研究时滞反馈Lorenz系统时, 关键是模拟时滞环节的实现. 由于数字时滞电路存在模数转换精度的问题,所以采用数字时滞电路的时滞反馈Lorenz系统容易产生不真实的电路现象. 本文研究了一种用模拟电路实现的时滞电路, 并将其加入到Lorenz系统中构成时滞状态反馈Lorenz系统. 通过对系统的数字仿真和模拟电路的制作和实验, 验证了实验和仿真的结果完全相符, 表明了时滞可以使Lorenz系统产生更复杂拓扑结构的吸引子.     

基于参数切换的分数阶系统的混沌控制

将混沌控制方法——参数切换法——应用于分数阶混沌系统,可以得到稳定的吸引子,维持了分数阶混沌系统的动力学稳定．该方法在一个相对较短的时间周期,通过在一组可供选择的数值内切换系统的一个可控参数来实现,合成的稳定吸引子很好地反映了全局吸引子的数值逼近,且与平均吸引子实现了很好的匹配,达到了混沌控制的目的．仿真结果表明,该方法具有鲁棒性和无损性,可以有效地实现混沌控制．     

环面上van der Pol方程混沌解的可视化计算

研究了环面上非线性van der Pol方程的图形建模及可视化计算的问题,在图形环境下,对van der Pol环面方程从建模,实验到结果分析的全过程进行了可视化建模和计算,并建立了一个对系统运动轨迹进行全面自动分析试验的可视化仿真框架,该方法不但可以不用传统程序代码对模型及算法编程,而且可方便地对系统进行多参数自动迭代试验及智能分析。     

混沌优化与模糊控制在混沌控制中的应用

为了解决延迟反馈控制中参数难以选取的问题,将混沌优化和模糊控制的方法应用到混沌系统的延迟反馈控制中,采用混沌优化方法确定出延迟反馈控制的延迟时间,利用模糊控制技术确定出控制刚度等参数,从而得到延迟反馈控制方法的参数.同时,利用本文算法,可以一次确定出混沌系统的多个不稳定周期轨道的周期.仿真结果验证了本文算法的有效性.     

分段线性超混沌系统的仿真研究

研究超混沌系统问题,针对改善混沌系统特性,基于三维混沌Lü系统引入一个分段线性状态反馈控制器.为提高超混沌系统的鲁棒性,提出了一个新四维分段线性超混沌系统.理论分析了系统的耗散性和平衡点的稳定性,利用数值分析方法,计算了新系统的Poincaré映射、Lyapunov指数谱、分岔图和相轨图.理论分析和仿真结果表明,新系统可在参数控制下运行于超混沌、混沌、拟周期和周期等不同轨道状态.与混沌Lü系统比较,分段线性状态反馈控制器使新系统产生的超混沌吸引子具有更为复杂的拓扑结构,即可以产生更高复杂度的混沌信号.此外,将Lü系统第3方程中的二次非线性项xy改造为y2项,可显著改善新系统超混沌信号的鲁棒性,提高了新系统在保密通信等新兴工程技术领域应用的可靠性.     

神经网络的混沌特性及其在加密通信中的应用

首先概括了能实现混沌动力学特点的主要神经网络模型及其产生混沌同步，混沌序列和混沌吸引子等复杂性的基本原理，介绍了如何利用混沌同步，混沌轨迹序列和混沌吸引子等复杂性特点实现通信加密算法，最后总结有关神经网络的混沌特性及其加密通信应用中需要进一步研究的一些课题。     

永磁同步电动机的有限时间自适应混沌控制

针对永磁同步电动机（PMSM）的混沌吸引子现象以及研究中只能实现平衡状态的周期点的混沌同步控制问题,提出了一种基于自动控制理论与有限时间控制原理的零误差系统算法。首先,通过已建立的PMSM的数学模型,经过数学公式转化得到PMSM各状态变量与其预期设定值之间形成的误差系统模型;然后,利用李雅谱诺夫稳定性理论,对所形成的误差系统模型进行同步控制器与校正率的设计,并证明误差系统在有限时间内快速地收敛至零点;最后,对误差系统施加干扰量,对算法进行鲁棒性分析。理论与仿真结果表明,所提出的算法能实现误差系统到达零点后仍一直维持在零点的平衡状态,有效地抑制PMSM系统中混沌吸引子现象的产生,灵活地调整PMSM的输入输出,在确保PMSM正常运转的基础上,PMSM系统对不定性参量与外部扰动量具有良好的鲁棒特性。     

一个五维受控混沌系统的动力学行为

用状态反馈的方法对L櫣系统的混沌运动进行控制,在L櫣系统中增加两个新的状态变量,获得了一个五维的受控混沌系统,该系统有复杂的动力学行为.计算了系统的Lyapunov指数、功率谱和相轨迹.数值模拟表明：通过改变控制参数,可以将系统的周期运动改变为混沌运动、混沌运动改变为周期运动.     

用采样数据反馈控制统一混沌系统到平衡点

针对最新提出的统一混沌系统,给出了一种单参数采样数据反馈控制器.对α取不同值时的统一系统,以给定的频率采样输出作为控制信号,构造离散时间控制算法,以达到将统一混沌系统控制到平衡点的目的.通过大量数值试验,找出了不同α值的统一系统一致渐近稳定地控制到平衡点的控制参数取值范围,并且检验了该方法的鲁棒性.     

两个不同Sprott混沌系统的控制与同步研究

首先采用线性反馈方法来控制混沌的SprottC系统和混沌的SprottF系统,使这两个混沌系统的轨道被控制到他们各自的每一个平衡点.然后使用主动控制方法来同步这两个不同的混沌系统,使混沌的SprottC系统和SprottF系统的轨道重合.并用数值模拟证实了理论的正确性.     

一类非线性反馈混沌系统分析和同步控制

讨论了如何由 SISO线性系统经非线性反馈构造混沌系统 ,给出了此类混沌系统采用单变量信号实现同步的控制策略 ,通过梯度下降法减少在带有噪声驱动信号下系统同步的多步误差均方差 ,得到最优耦合参数。数字仿真表明了理论分析的正确性     

线性反馈实现Liu系统的混沌同步

讨论了新混沌系统Liu系统的混沌同步问题.基于Lyapunov函数分别提出了单变量以及多变量的线性状态反馈控制方案,采用这两种线性控制方案均可实现Liu系统的混沌同步.线性反馈控制比起非线性控制具有结构简单、易于实现的特点.数值模拟结果验证了两种方案的可行性.     

分数阶Rucklidge混沌系统的同步研究

主要讨论了分数阶混沌系统的同步问题.采用线性以及自适应控制两种不同的方案实现了分数阶Rucklidge系统的混沌同步.这两种方案均具有结构简单、易于实现的特点.而且,基于分数阶微分方程稳定性理论,可以保证同步是全局渐近稳定的.最后,数值结果证明了两种方案的可行性.     

Generating 3-D multi-scroll chaotic attractors: A hysteresis series switching method

This paper introduces a systematic method—a hysteresis series switching approach—for generating multi-scroll chaotic attractors from a three-dimensional linear autonomous system, including 1-D n-scroll, 2-D n×m-grid scroll, and 3-D n×m×l-grid scroll chaotic attractors. The chaos generation mechanism is studied by analyzing the system trajectories and the hysteresis switching dynamics of the controlled chaotic systems are explored. Moreover, a two-dimensional Poincaré return map is rigorously derived. This map and its maximum Lyapunov exponent are applied to verifying the chaotic behaviors of the generated 3-D multi-scroll chaotic attractors.     

统一混沌系统及其在安全通信中的应用

采用反馈线性化对统一混沌系统进行同步控制.并用Matlab进行了数值仿真,仿真结果表明这一方法对统一混沌系统同步控制的有效性和快速性,并设计了相应的混沌键控通信系统.     

饱和函数序列电路的设计及其在多涡卷混沌电路中的应用

以普通运算放大器作为有源器件,设计了饱和函数序列电路,给出了电路频率临界值.将饱和函数序列电路应用于多涡卷混沌电路设计,研究了饱和函数序列幅度、宽度、斜率等参数对多涡卷混沌吸引子相图的影响.设计了基于参数可调的饱和函数序列的混沌电路,研究表明,通过选择合适的参数,可以调控多涡卷吸引子大小和形状.设计的饱和函数序列电路稳定且灵活,有利于其在多涡卷混沌电路中的应用.